行星養成術大公開：30個恆星搖籃揭示關鍵生長秘密
記者林育如／編譯
一項由國際天文學家團隊主導的突破性研究！《SPACE》報導，利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列（ALMA）的力量，首次詳細揭示了幼年行星如何在圍繞恆星的原行星盤中成長。這項名為「原行星盤氣體演化 ALMA 調查（AGE-PRO）」的計畫，透過對30個類太陽恆星周圍原行星盤的廣泛研究，為行星系統的形成和演化提供了前所未有的洞見。
《SPACE》指出，該研究發現，原行星盤中的氣體和塵埃成分演化速率不同，而盤中剩餘氣體的量直接決定了未來行星的類型。這一發現對於理解包括我們太陽系在內的行星系統的誕生至關重要。
「這些研究揭示了原行星盤如何隨著時間演化。」倫敦大學學院馬拉德太空科學實驗室的 AGE-PRO 研究員安尼巴爾·E·西耶拉·莫拉萊斯（Anibal E. Sierra Morales）指出，這些非凡的結果是理解導致地球般行星形成的初始條件的重要一步。
在此次研究之前，儘管塵埃成分的演化已有所了解，但氣體含量隨時間的變化機制仍是未解之謎。威斯康辛大學麥迪遜分校的研究首席研究員張柯（Ke Zhang）表示，AGE-PRO 首次測量了行星形成盤在其生命週期中的氣體盤質量和大小。
研究團隊透過 ALMA 觀察了年齡介於100萬至500萬年之間的30個原行星盤，這些盤位於蛇夫座、豺狼座和上天蠍座的恆星誕生區域。ALMA 的高靈敏度使得團隊能夠追蹤關鍵的化學示蹤劑，如重氮基鎓，從而精確測量原行星盤演化各階段的氣體和塵埃質量。
研究結果顯示，年輕原行星盤（不到 100 萬年）的氣體盤質量中值可達數倍木星質量，但在1到300萬年內，這一質量會下降到不足一個木星質量。倫敦大學學院馬拉德太空科學實驗室的 AGE-PRO 研究員保拉·皮尼亞（Paola Pinilla）解釋說，這意味著年輕的盤有儲備形成巨行星，但隨著它們的成熟，形成巨行星的燃料顯著減少。
令人驚訝的是，即使盤面在幾百萬年後消散，那些存活更長時間（介於 200 萬到 300 萬年）的盤，其氣體盤質量卻與100萬到300萬年之間的盤非常相似，且普遍比預期含有更多的氣體。張柯表示，這從根本上改變了我們對後期形成行星大氣吸積的估計。
透過對氣體演化的深入理解，AGE-PRO 團隊正逐步描繪出更為全面和詳細的行星系統演化圖景，為宇宙生命的起源與多樣性提供關鍵線索。
資料來源：《SPACE》
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